【医药健康】微波医学
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
非热效应：指微波通过热效应以外的方式，在人体不感到热的情况下 所显示的生理和治疗作用。
生物效应同热效应都能增强细胞代谢过程，改善血液状况，提高组织 再生能力，用来解痉、止痛、促进炎症消散及加速创口修复等
9
三、微波医疗的主要应用
• 1、理 疗 • 2．肿瘤热疗 • 3.微波组织凝固
10
1理 疗
用辐照式辐射器进行较大面积的照射，微波功率较低 (5～30W），使人体局部温热，一般温度 上升 2～3℃，达到舒筋活血、消炎、消肿和伤口愈合。
皮肤水肿、冻疮、褥疮、带状疱症、静脉曲张综合症等
耳鼻咽喉科：外耳道湿疹、外耳道炎、外耳道疖肿、渗出性中耳炎、 突 发 性 耳 聋 、 慢 性 咽 喉 炎 、 咽 异 感 症 、、、 咽 异 感 症 、 慢 性 鼻 炎 等 。
◇ 肛 肠 科 ： 内 外 痔 、 肛 裂 、 肛 周 脓 肿 13
2． 肿 瘤 热 疗 用较强的微波功率辐照肿瘤（辐照功率
f :电磁场工作频率，
E：电场强度
肌肉 脂肪
r
50 9
tgΘ 0.42 0.27
r•tgΘ 21 2.43
肌 8.6 脂Байду номын сангаас
7
3）立体加热
微波对生物体内的衰减特性
E = E 0e -jz
在 距 离 处 ： E /E 0= 0.37 P /P 0= 0.14
微波对生物组织的穿透深度
2
2
( 1 tg 2 1 ) tg 2
14
微波抗肿瘤的生物基础：
1. 微 波 对 肿 瘤 的 择 性 加 热
正常组织含水量
肿瘤组织含水量
60%
82%
15
2. 肿 瘤 组 织 的 储 热 作 用
肿 瘤 组 织 的 血 流 量 仅 为 周 围 正 常 组 织 的 2~15%
肿瘤组织生 热 多 、 而 散 热 少 .肿瘤组织的温度比周
围正常组织高
肌肉 脂肪
(cm)
δ 1.3 4.8
a. 波 长 长 穿 透 深 度
915 2 . 68 2450
b. 含 水 量 低 的 穿 透 深
脂 3 .7
肌
4 ) 无 惯 性 加 热 p = 2 frtg Θ E 8 2
3． 微 波 生 物 效 应 — — 非 热 效 应 热效应：指微波照射到生物体中，使生物体的温度升高，从而增加细 胞的代谢水平，并由此引起生物体各种生理和病理变化。 热效应的特点：在生物体的平衡态附近，生物体对微波的响应属线性 范围，生物体产生的热正比于电场强度的平方。
5~100C
3. 肿 瘤 细 胞 耐 热 性 差
肿瘤组织 42~43 0C
正常组织 45~46 0C
药物、手术、放疗、化疗、微波
5
1) 自身加热
传统的加热方法
传导
生物组织在交变电磁场的作用下， 组织中的带电粒子与极化分子剧烈运 动而相互摩擦产生热量，形成自身的 加热。
6
对流 辐射
2)选择性加热
• 生物体单位体积吸收的微波功率：
p=2frtgΘE2
• r: 物 体 的 介 电 常 数 ， tgΘ： 物 体 的 损 耗 正 切
类 别 插 入 式 辐 射 器 80 辐 射 器 30 辐 射 器 耳 科 辐 射
功 率 10～ 20
10～ 30
5～ 10 5～ 10（W ）
微波功率大小以患处感到温热而不烫为原则。
治 疗 时 间 与 疗 程 ： 10～ 20 分 ， 7～ 10 天
优点：简单，容易控制，受热较均匀，无抗药性， 无须脱衣，有一定深度，可透过脂肪到达骨胳。
• 所谓剂量的大和小，需参照病人的主观热感觉和仪 器的输出功率而定,将剂量分为四级:
I 级：无热量--在病者的热感觉阈以下,调节时调 到病人恰有温感，然后往回调至无温感为止。 II 级： 微热量--有温感。 III级：温热量-- 有舒适的温热感。 I V 级： 热量-- 有明显的热但尚1可1 忍受
使 用 微 波 功 率 （W）参 考
【医药健康】微波医学
主要内容 一、什么是微波（microwave） 二、微波的主要特性 三、微波医疗的主要应用 四、微波治疗仪的主要组成 五、微波辐射器的主要形式 六、微波安全标准
2
一、什么是微波（microwave）
微波是一种频率由300MHz～300GHz的电磁波 ，其对应的波长为 l mm～ l m。
频率(Hz)
无 线 电
微 红可紫
外见外 射
γX-
宇 宙 射射
波
线光线 线 线 线
波
104 102 100 10-2 10-4 10-6 10-8 10-10 10-12 10-14
波长(m)
1m 分 10cm 厘 1cm 毫 1mm
米
米
米
波
波
波
4
二 微波的主要特性
•1 辐射特性 •2 加热特性 1 自身加热 2 择性加热 3 立体加热 4 无惯性加热 •3 微波生物效应
1 0 0 - 2 0 0 W 功 率 密 度 要 达 到 1 - 2 W / C m 2 ）， 使 肿 瘤 细 胞 内 温 度 到 42～ 43℃ ， 能 把 癌 细 胞 杀 死。由于肿瘤组织的血液循环和导热性能比 正常组织差，当受到微波照射时，它的温升 比周围的正常组织温升高，故对周围组织影 响小。 微波的局部高热可激活机体免疫系统，增强 肿瘤细胞及炎症组 织对抗体的敏感性 ， 还可 导 致原发的细胞浆破裂、细胞生物膜 的流动性改变。
12
主要临床应用： ◇外 科 理 疗 ： 关 节 炎 、 肩 周 炎 、 腱 鞘 炎 、 扭 挫 伤 劳 损 、 感 染 等 炎 症 。 ◇妇 科 ： 阴 道 炎 、 盆 腔 炎 、 附 件 炎 、 外 阴 瘙 痒 、 痛 经 、 乳 腺 炎 、 疤
痕肿痛、乳汁不畅。 ◇泌 尿 科 ： 前 列 腺 炎 、 尿 路 感 染 。 ◇皮 肤 科 ： 各 种 皮 肤 溃 烂 、 伤 口 愈 合 、 各 种 皮 炎 、 湿 疹 、 皮 癣 、
微波细分为如下波段：
波长
频率
分米波： 10～100cm 3～3000MHz
厘米波： 1～10cm 3～30GHz
毫米波： 1～10mm 30～300GHz
常用的医用微波:
频率: 915MHz和2450MHz
3
微波：频率300～300,000MHz，波长1mm ～1m范围 的高频电磁波
104 106 108 1010 1012 1014 1016 1018 1020 1022 1024
生物效应同热效应都能增强细胞代谢过程，改善血液状况，提高组织 再生能力，用来解痉、止痛、促进炎症消散及加速创口修复等
9
三、微波医疗的主要应用
• 1、理 疗 • 2．肿瘤热疗 • 3.微波组织凝固
10
1理 疗
用辐照式辐射器进行较大面积的照射，微波功率较低 (5～30W），使人体局部温热，一般温度 上升 2～3℃，达到舒筋活血、消炎、消肿和伤口愈合。
皮肤水肿、冻疮、褥疮、带状疱症、静脉曲张综合症等
耳鼻咽喉科：外耳道湿疹、外耳道炎、外耳道疖肿、渗出性中耳炎、 突 发 性 耳 聋 、 慢 性 咽 喉 炎 、 咽 异 感 症 、、、 咽 异 感 症 、 慢 性 鼻 炎 等 。
◇ 肛 肠 科 ： 内 外 痔 、 肛 裂 、 肛 周 脓 肿 13
2． 肿 瘤 热 疗 用较强的微波功率辐照肿瘤（辐照功率
f :电磁场工作频率，
E：电场强度
肌肉 脂肪
r
50 9
tgΘ 0.42 0.27
r•tgΘ 21 2.43
肌 8.6 脂Байду номын сангаас
7
3）立体加热
微波对生物体内的衰减特性
E = E 0e -jz
在 距 离 处 ： E /E 0= 0.37 P /P 0= 0.14
微波对生物组织的穿透深度
2
2
( 1 tg 2 1 ) tg 2
14
微波抗肿瘤的生物基础：
1. 微 波 对 肿 瘤 的 择 性 加 热
正常组织含水量
肿瘤组织含水量
60%
82%
15
2. 肿 瘤 组 织 的 储 热 作 用
肿 瘤 组 织 的 血 流 量 仅 为 周 围 正 常 组 织 的 2~15%
肿瘤组织生 热 多 、 而 散 热 少 .肿瘤组织的温度比周
围正常组织高
肌肉 脂肪
(cm)
δ 1.3 4.8
a. 波 长 长 穿 透 深 度
915 2 . 68 2450
b. 含 水 量 低 的 穿 透 深
脂 3 .7
肌
4 ) 无 惯 性 加 热 p = 2 frtg Θ E 8 2
3． 微 波 生 物 效 应 — — 非 热 效 应 热效应：指微波照射到生物体中，使生物体的温度升高，从而增加细 胞的代谢水平，并由此引起生物体各种生理和病理变化。 热效应的特点：在生物体的平衡态附近，生物体对微波的响应属线性 范围，生物体产生的热正比于电场强度的平方。
5~100C
3. 肿 瘤 细 胞 耐 热 性 差
肿瘤组织 42~43 0C
正常组织 45~46 0C
药物、手术、放疗、化疗、微波
5
1) 自身加热
传统的加热方法
传导
生物组织在交变电磁场的作用下， 组织中的带电粒子与极化分子剧烈运 动而相互摩擦产生热量，形成自身的 加热。
6
对流 辐射
2)选择性加热
• 生物体单位体积吸收的微波功率：
p=2frtgΘE2
• r: 物 体 的 介 电 常 数 ， tgΘ： 物 体 的 损 耗 正 切
类 别 插 入 式 辐 射 器 80 辐 射 器 30 辐 射 器 耳 科 辐 射
功 率 10～ 20
10～ 30
5～ 10 5～ 10（W ）
微波功率大小以患处感到温热而不烫为原则。
治 疗 时 间 与 疗 程 ： 10～ 20 分 ， 7～ 10 天
优点：简单，容易控制，受热较均匀，无抗药性， 无须脱衣，有一定深度，可透过脂肪到达骨胳。
• 所谓剂量的大和小，需参照病人的主观热感觉和仪 器的输出功率而定,将剂量分为四级:
I 级：无热量--在病者的热感觉阈以下,调节时调 到病人恰有温感，然后往回调至无温感为止。 II 级： 微热量--有温感。 III级：温热量-- 有舒适的温热感。 I V 级： 热量-- 有明显的热但尚1可1 忍受
使 用 微 波 功 率 （W）参 考
【医药健康】微波医学
主要内容 一、什么是微波（microwave） 二、微波的主要特性 三、微波医疗的主要应用 四、微波治疗仪的主要组成 五、微波辐射器的主要形式 六、微波安全标准
2
一、什么是微波（microwave）
微波是一种频率由300MHz～300GHz的电磁波 ，其对应的波长为 l mm～ l m。
频率(Hz)
无 线 电
微 红可紫
外见外 射
γX-
宇 宙 射射
波
线光线 线 线 线
波
104 102 100 10-2 10-4 10-6 10-8 10-10 10-12 10-14
波长(m)
1m 分 10cm 厘 1cm 毫 1mm
米
米
米
波
波
波
4
二 微波的主要特性
•1 辐射特性 •2 加热特性 1 自身加热 2 择性加热 3 立体加热 4 无惯性加热 •3 微波生物效应
1 0 0 - 2 0 0 W 功 率 密 度 要 达 到 1 - 2 W / C m 2 ）， 使 肿 瘤 细 胞 内 温 度 到 42～ 43℃ ， 能 把 癌 细 胞 杀 死。由于肿瘤组织的血液循环和导热性能比 正常组织差，当受到微波照射时，它的温升 比周围的正常组织温升高，故对周围组织影 响小。 微波的局部高热可激活机体免疫系统，增强 肿瘤细胞及炎症组 织对抗体的敏感性 ， 还可 导 致原发的细胞浆破裂、细胞生物膜 的流动性改变。
12
主要临床应用： ◇外 科 理 疗 ： 关 节 炎 、 肩 周 炎 、 腱 鞘 炎 、 扭 挫 伤 劳 损 、 感 染 等 炎 症 。 ◇妇 科 ： 阴 道 炎 、 盆 腔 炎 、 附 件 炎 、 外 阴 瘙 痒 、 痛 经 、 乳 腺 炎 、 疤
痕肿痛、乳汁不畅。 ◇泌 尿 科 ： 前 列 腺 炎 、 尿 路 感 染 。 ◇皮 肤 科 ： 各 种 皮 肤 溃 烂 、 伤 口 愈 合 、 各 种 皮 炎 、 湿 疹 、 皮 癣 、
微波细分为如下波段：
波长
频率
分米波： 10～100cm 3～3000MHz
厘米波： 1～10cm 3～30GHz
毫米波： 1～10mm 30～300GHz
常用的医用微波:
频率: 915MHz和2450MHz
3
微波：频率300～300,000MHz，波长1mm ～1m范围 的高频电磁波
104 106 108 1010 1012 1014 1016 1018 1020 1022 1024